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Plant Wax Alkanes and Alcohols as Herbivore Diet Composition Markers

Miguel N. Bugalho, Hugh Dove, Walter Kelman, Jeff T. Wood and Robert W. Mayes
Journal of Range Management
Vol. 57, No. 3 (May, 2004), pp. 259-268
DOI: 10.2307/4003794
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/4003794
Page Count: 10
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Plant Wax Alkanes and Alcohols as Herbivore Diet Composition Markers
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Abstract

The n-alkanes in plant cuticular wax have been used as markers for estimating the species composition of herbivore diets, but the long-chain fatty alcohols (LCOH) of plant wax may also be useful. The objective of this research was to assess if LCOH contributed extra information to differentiate plant species, compared with n-alkanes only. We used 3 data sets consisting of n-alkane and LCOH concentrations of plant species occurring in pastures of New South Wales, Australia. We used Principal Component Analysis (PCA) to summarise the data for n-alkane and LCOH concentrations obtained for the species in these data sets. The first 3 principal components explained 86 to 93% and 75 to 99% of the variance in n-alkane and LCOH concentrations, respectively. Orthogonal Procrustes Rotation (OPR) was then used to compare the results of PCA conducted with n-alkane and LCOH data, with a view to establishing whether LCOH provided discriminatory information in addition to that provided by the n-alkanes. Results of OPR indicated that this was so for all 3 data sets, and suggested that the LCOH would be useful additional markers for discriminating between plant species. We tested this by using Discriminant Analysis and cross-validation procedures in 2 data sets to distinguish between defined species groups of C3 grasses, C4 grasses, clovers and Lotus spp. The discrimination between these categories and the proportion of plant species correctly classified into the defined categories was better when using n-alkanes and LCOH together, compared with alkanes alone. Our results indicate that LCOH provided additional information that could be used for distinguishing plant species as part of estimating the species composition of herbivore diets. /// Los n-alcanos de la cera cuticular de las plantas han sido usados como marcadores para determinar la composición de especies en las dietas de los herbívoros, pero los alcoholes grasos de cadena larga (LCOH) también pueden ser útiles. El objetivo de esta investigación fue evaluar si los LCOH aportan información extra para diferenciar las especies de plantas, comparados con los n-alcanos solos. Usamos 3 juegos de datos consistentes de concentraciones de n-alcanos y LCOH de especies de plantas que están presentes en los potreros de Nueva Gales del Sur, Australia. Usamos el análisis de componentes principales (PCA) para resumir los datos de las concentraciones de n-alcanos y LCOH obtenidos para las especies de plantas de los juegos de datos utilizados. Los tres primeros componentes principales explicaron del 86 al 93% y del 75 al 99% de la variación en las concentraciones de n-alcanos y LCOH respectivamente. Entonces se uso la Rotación de Procrustes Ortogonales (OPR) para comparar los resultados de los componentes principales realizados con los datos de n-alcanos y LCOH, con la mira de establecer si los LCOH proveyeron información discriminatoria adicional a la proporcionada por los n-alcanos. Los resultados de OPR indicaron que esto si fue así para los 3 juegos de datos y sugirieron que los LCOH pudieran ser marcadores adicionales útiles para discriminar entre especies de plantas. Probamos esto usando procedimientos de Análisis Discriminante y validación cruzada en dos juegos de datos para distinguir entre grupos de especies definidas de zacates C3, zacates, C4, tréboles y Lotus spp. La discriminación entre estas categorías y la proporción de especies de plantas correctamente clasificadas dentro de las categorías definidas fue mejor cuando se uso n-alcanos y LCOH juntos en comparación con los alcanos solos. Nuestros resultados indican que LCOH proveyeron información adicional que pudiera ser utilizada para distinguir especies de plantas como parte de la estimación de la composición de especies de las dietas de los herbívoros.

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